CENTRO UNIVERSITÁRIO DE FORMIGA – UNIFOR – MG
COORDENAÇÃO GERAL DE GRADUAÇÃO
DIEGO ANTÔNIO LOPES E SILVA
A UTILIZAÇÃO DO PROCESSO DE ADSORÇÃO COMO OPÇÃO EFICAZ PARA
O TRATAMENTO DE EFLUENTES GERADOS PELA INDÚSTRIA DE CURTUME
FORMIGA – MG
2018
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Tratamento de Efluentes pelo processo de adsorção na industria de curtume, Teses (TCC) de Engenharia Química
Trabalho de Conclusão de Curso Sobre a Eficiencia do Processo de Adsorção no Tratamento de Efluentes Gerados de uma Industria de Curtumes (Couro).
Tipologia: Teses (TCC)
2020
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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE FORMIGA – UNIFOR – MG
COORDENAÇÃO GERAL DE GRADUAÇÃO
DIEGO ANTÔNIO LOPES E SILVA
A UTILIZAÇÃO DO PROCESSO DE ADSORÇÃO COMO OPÇÃO EFICAZ PARA
O TRATAMENTO DE EFLUENTES GERADOS PELA INDÚSTRIA DE CURTUME
FORMIGA – MG
DIEGO ANTÔNIO LOPES E SILVA
A UTILIZAÇÃO DO PROCESSO DE ADSORÇÃO COMO OPÇÃO EFICAZ PARA O
TRATAMENTO DE EFLUENTES GERADOS PELA INDÚSTRIA DE CURTUME
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Química do UNIFOR-MG, como requisito parcial para a obtenção do título de bacharel em Engenharia Química. Orientador: Prof. D.r Rodrigo Duarte Silva. FORMIGA – MG 2018
AGRADECIMENTOS
Ao final de mais essa etapa, tenho somente a agradecer. Quero agradecer a Deus por me abençoar, por iluminar meus caminhos e por ser meu sustento. Agradeço também aos meus pais, Antônio e Vera, pelo esforço e dedicação que desempenham em minha vida e à minha irmã, Jessica, pela companhia e pelo carinho que tem comigo. Aos meus familiares quero agradecer pelas orações e pelas palavras de incentivo. Aos meus amigos Letícia, Verônica, Lucas, Otávio e Alex, agradeço por estarem comigo nesses cinco anos de curso, dividindo às dificuldades e compartilhando as vitórias. A minha amiga Caroline, pelo apoio, e por ajudar no desenvolvimento desse trabalho. Quero agradecer a todos os meus professores, por se dedicarem de forma incansável para transmitir o seu conhecimento. E, em especial quero agradecer ao meu professor e orientador, Rodrigo por acompanhar e nortear magistralmente o processo de execução do presente trabalho. Por fim, quero agradecer a todos que contribuíram para que mais uma etapa fosse concluída.
RESUMO
Este trabalho tem como objetivo descrever o processo de adsorção e compreender a sua utilização na redução dos impactos ambientais causados pela produção de efluentes gerados nos curtumes. O tratamento da pele animal passa por vários banhos, onde são adicionados diversos produtos químicos, tais como, cromo, sulfeto de sódio, ácidos, engraxantes, corantes e afins, gerando assim, efluentes líquidos e resíduos sólidos que, ao serem descartados incorretamente podem causar impactos ambientais. Uma alternativa viável para reduzir tais impactos se dá por meio do processo de adsorção, interação que ocorre entre moléculas, onde um fluido denominado adsorvido se adere e é retido à superfície de uma substância, o adsorvente. Em termos acadêmicos o presente estudo se torna importante ao considerar que a utilização do processo de adsorção nos curtumes poderá amenizar o impacto ambiental causado e com isso, é possível promovê-lo como alternativa para melhor tratamento dos efluentes gerados. Para a realização do trabalho foi utilizada a pesquisa bibliográfica para auxiliar no comparativo de dois estudos relacionados ao tema. Com base nos resultados obtidos, percebeu-se que tanto o processo de adsorção utilizando o carvão ativado, quanto o processo de adsorção utilizando a quitosana trazem benefícios ao descarte dos efluentes e contribuem para uma boa relação com o meio ambiente. Por fim, difundir o uso do processo de adsorção nas indústrias de couro animal se faz um instrumento necessário para a promoção da preservação dos recursos naturais. Palavras-chave: Adsorção. Efluentes. Couro.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Origem das peças inteiras de couro cru ................................................... 18 Figura 2 – Fluxograma do processamento do couro ................................................. 19 Figura 3 – Principais despejos em cada etapa .......................................................... 23
LISTA DE QUADROS
QUADRO 1 – Indicadores setor de curtumes............................................................ 17
SUMÁRIO
- 1 INTRODUÇÃO
- 1.1 Objetivo Geral
- 1.2 Objetivos Específicos
- 2 JUSTIFICATIVA
- 3 METODOLOGIA
- 4 REFERENCIAL TEÓRICO.............................................................................
- 4.1 O couro e sua utilização
- 4.2 Indústria do curtimento do couro
- 4.3 Indústria de couro no Brasil
- 4.4 Etapas de processamento do couro
- 4.5 Tingimento de couro
- 4.6 Efluentes gerados no processo de produção do couro
- 4.7 Impactos ambientais no tratamento do couro
- 4.8 Tratamento convencional e avançado de efluentes de curtume
- 4.9 Descarte dos efluentes gerados no tratamento do couro animal
- 4.10 Utilização do processo de adsorção no tratamento dos efluentes..........
- 4.10.1 Processo de adsorção
- 4.10.2 Adsorventes
- 4.10.3 Adsorção dos efluentes gerados no tratamento do couro
- 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
- 5.1 Adsorção no tratamento de efluentes de tingimento de curtume............
- 5.2 Tratamento de curtumes a partir da adsorção em quitosana
- 5.3 Comparação dos resultados obtidos nas pesquisas analisadas.............
- 6 CONCLUSÃO
- REFERÊNCIAS
concentração de alguns sólidos em sua superfície para separá-los (NASCIMENTO et al., 2014 ). Ao conhecer o processo de adsorção dos contaminantes dos efluentes no tratamento do couro, bem como as suas variáveis, é possível analisar quais os benefícios encontrados em sua utilização, além da sua relação com um aprodução mais sustentável nas indústrias. Ademais o presente trabalho visa fazer a compreensão do uso do processo de adsorção nas indústrias e, supondo que questiona: qual o papel do processo de adsorção no tratamento dos efluentes gerados na produção do couro animal? 1.1 Objetivo Geral Compreender e descrever o papel do processo de adsorção na redução dos impactos ambientais causados pela produção dos efluentes no tratamento do couro animal. 1 .2 Objetivos Específicos
- Pesquisar conceitos relacionados ao tratamento dos efluentes gerados em todo o processo da pele animal até a obtenção do couro, na indústria brasileira, e qual o impacto ambiental causado pelo mesmo;
- Conceituar adsorção e sua utilização na indústria do curtume;
- Identificar o processo de adsorção utilizado no tratamento de efluentes gerados no processo de tratamento do couro animal e qual o seu papel na redução dos impactos ambientais.
2 JUSTIFICATIVA
Devido à facilidade de manuseio e às suas diversas finalidades, o couro se tonou um produto muito usado tanto na fabricação de calçados e roupas, quanto na produção de estofamento de automóveis ou elaboração de móveis e utensílios. Porém, muito se atenta para a questão ambiental relacionada ao couro. E, por esse motivo, alternativas vêm sendo trabalhadas ultimamente como forma de substituí-lo. O couro, para chegar ao destino final, passa por uma série de procedimentos e esses procedimentos geram muitos efluentes que, se não descartados da maneira correta, podem prejudicar diversos recursos naturais, especialmente a água. Dessa forma, o tratamento do couro de maneira incorreta pode afetar a relação humana com o meio ambiente e contribuir para uma escassez de um recurso natural altamente essencial. Uma alternativa sustentável no tratamento desses resíduos gerados é o processo de adsorção, que pode ser usado para auxiliar no tratamento correto dessas substâncias, além de possibilitar o reuso tanto da água utilizada, quanto até mesmo dos dejetos gerados durante os procedimentos de tratamento do couro animal. Portanto, a presente pesquisa se justifica pelo aspecto ambiental ao procurar preservar os recursos naturais, principalmente a água, utilizados no curtimento do couro animal, por meio da utilização do processo de adsorção no tratamento dos efluentes gerados. O processo de adsorção pode ser considerado como uma alternativa mais sustentável no tratamento dos efluentes gerados nos curtumes, tornando-o assim, um importante meio na preservação do meio ambiente. E, ao fazer essa consideração, é importante compreender como se dá tal processo, além de analisar a sua utilidade com relação aos efluentes gerados na indústria do couro. Portanto, estudar o processo de adsorção e a sua utilização no tratamento dos efluentes no processamento do couro é de suma importância em termos acadêmicos a partir do momento que amplia os questionamentos acerca do tema proposto e oferece um norte para futuras pesquisas acadêmicas considerando que existem poucas abordagens do tema ao utilizar o processo de adsorção no tratamento dos efluentes de curtumes como forma de contribuir para a preservação do meio ambiente.
3 METODOLOGIA
O presente trabalho abordou a metodologia através de pesquisa bibliográfica feita por meio de livros, revistas, artigos científicos, monografias e arquivos retirados de sites da internet com a finalidade de elucidar conceitos e levantar discussões pertinentes relacionadas ao tema em questão. A pesquisa bibliográfica abrange toda bibliografia pública em relação ao tema estudado com a finalidade de colocar o pesquisador em contato direto com o que já foi tratado do assunto nas mais diversas formas (MARCONI; LAKATOS, 2010). Esses procedimentos têm a finalidade de auxiliar no processo alcançar os objetivos específicos da presente pesquisa, ou seja, pesquisar conceitos relacionados ao tratamento dos efluentes gerados nos curtumes, conceituar adsorção e identificá-lo como alternativa na preservação dos recursos naturais. Também foi realizado um comparativo por meio de 2 (dois) estudos relacionados ao tema a fim de compreender o papel do processo de adsorção no tratamento dos efluentes gerados na indústria coureira. Ao realizar tal análise, é possível identificar quais os aspectos mais relevantes acerca do tema proposto e sanar possíveis questionamentos.
4 REFERENCIAL TEÓRICO
4 .1 O couro e sua utilização O couro é uma pele animal que passou por diversos processos, como limpeza, estabilização e acabamento, para a fabricação de calçados, peças de vestuário, mobília, estofamentos de automóveis, dentre outros (PACHECO, 2005). O couro bovino é muito utilizado na fabricação de móveis, calçados e na indústria têxtil, sendo considerado um material resistente e de boa qualidade, possuindo facilidade de adaptação de acordo com o propósito de utilização. Uma maior produção do couro aumenta a geração de emprego na agropecuária, o que se torna de grande importância, pois, quanto mais empregos gerados nas áreas rurais, menor o deslocamento desses trabalhadores para os grandes centros urbanos. Assim, são aspectos positivos em relação à fabricação do couro, a formação de novos curtumes, a redução da importação do produto e a maior quantidade exportada, o que geram maior quantidade de empregos (CONCEIÇÃO, 2001). Uma das características desse setor é a sua natureza heterogênea, pois os frigoríficos podem produzir e fornecer o couro em diversos estágios, como por exemplo, o couro salgado, o wet blue, o crust ou o couro acabado. O couro salgado possui menor valor agregado por ser mais simples, que resulta no processo inicial de salgamento do produto para melhor conservação, armazenamento e transporte. O couro wet blue tem um tom azulado e molhado, fruto de um banho de cromo, já o couro tipo crust é resultado de um processo de secagem do couro, o que torna o couro semiacabado e o couro acabado é o último estágio de produção e incorpora características específicas do comprador, podendo ser utilizado para diversos fins (CUNHA, 2011). 4 .2 Indústria do curtimento do couro Diversas cadeias produtivas envolvem a indústria do couro, pois sua matéria- prima depende da pecuária e dos frigoríficos como fornecedores. Os curtumes são responsáveis por fabricar o couro como produto final para a utilização em diversos setores, como, por exemplo, a indústria de calçados, vestuários e artefatos, podendo também ser utilizado na automobilística. E apesar das tentativas de substituição do
4 .3 Indústria de couro no Brasil O setor de indústria de couro no Brasil está crescendo de forma significativa nas últimas décadas. As exportações brasileiras de couros e peles aumentaram entre 2012,2013 em 23,7% (em peso) (ABQTIC, 2014 apud GOMES, 2014 )^2. Segundo Gomes (2014) no Brasil o rebanho de bovinos também faz parte desse crescimento, nos anos entre 2010 e 2012 houve aumento de 3,24 %. Em nível mundial 0,84%, acompanha também nesse crescimento a produção de artigos manufaturados de couro, que são calçados e acessórios automobilísticos (QUADRO 1). QUADRO 1 – Indicadores setor de curtumes INDICADORES SETOR DE CURTUMES Número de indústrias 310 unidades produtivas Pessoal Ocupado (direto e indireto) 42,1 mil funcionários Produção 44,5 milhões de couros e peles Valor da Produção R$ 6,1 bilhões Investimentos R$ 110,3 milhões Exportações US$ 2,1 bilhões Importações US$ 35,5 milhões Fontes: IEMI/RAIS/SECEX, 2012. Em 2018, até o final do primeiro trimestre, os curtumes que efetuam curtimento de, no mínimo, 5.000 unidades de couro cru bovino ao ano, declararam o recebimento de 8,58 milhões de peças inteiras de couro cru de bovinos. 2 ,0% menor que a registrada no trimestre anterior e 2,7% maior que o 1º trimestre de 2017, mostrado na figura 1. Quanto à origem do couro, a maior parte teve sua origem em (^2) ABQTIC, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DOS QUÍMICOS E TÉCNICOS DA INDÚSTRIA DO COURO. Guia brasileiro do couro. 2014
matadouros frigoríficos e também por meio da prestação de serviços (VISCARDI; FERREIRA; OLIVEIRA, 2018). Figura 1 – Origem das peças inteiras de couro cru Fonte: VISCARDI; FERREIRA; OLIVEIRA, 2018. O setor coureiro no Brasil tem papel importante na economia nacional, são processadas cerca de 44,5 milhões de pele por ano, com 310 plantas curtidoras, 2.800 indústrias de componentes para couro e calçados e 120 fábricas de máquinas e equipamentos, são gerados 42.100 empregos diretos e este setor movimenta US$3,5 bilhões a cada ano (CICB, 2014 apud Gomes, 2014 , p. 1) 3. Para a realização do curtimento das peles bovinas, o método mais utilizado foi “ao cromo”, com 97% (noventa e sete por cento) do total de peles curtidas no país. A utilização do cromo foi constatada em dezenove dos vinte estados participantes da pesquisa. Percebe-se também a diferença entre o total de peças cruas bovinas capitadas nos curtumes e a quantidade de bovinos abatidos sob serviço de inspeção sanitária que pode ser entendida como um sistema de abate que não é fiscalizado que apresentou redução no primeiro trimestre de 2018 em comparação ao mesmo período do ano anterior (VISCARDI; FERREIRA; OLIVEIRA, 2018). 4 .4 Etapas de processamento do couro A produção do couro tem início a partir do abate dos animais, sendo retirada a carne e empregando os conservantes necessários nos abatedouros. A pele então é processada nos frigoríficos ou vendida nos curtumes, lugar onde ocorrem diversos processos tanto químicos quanto físicos com o propósito de obter o produto final. Porém as técnicas utilizadas para a realização do processamento do couro possuem (^3) CICB. CENTRO DAS INDÚSTRIAS DE CURTUMES DO BRASIL. Brazilian Leather. 2014